X-30 NASP
ภาพจำลองจากจินตนาการของศิลปิน แสดงให้เห็นยานอวกาศ X-30 กำลังเข้าสู่วงโคจร
ข้อมูลทั่วไป
พิมพ์	ยานอวกาศแบบขึ้นสู่วงโคจรในขั้นตอนเดียว (SSTO)
ผู้ผลิต	ร็อคเวลล์ อินเตอร์เนชั่นแนล
สถานะ	ยกเลิกในปี 1993
ผู้ใช้งานหลัก	นาซ่า

โครงการRockwell X-30เป็น โครงการ สาธิตเทคโนโลยี ขั้นสูง สำหรับNational Aero-Space Plane ( NASP ) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการของสหรัฐอเมริกาในการสร้างยานอวกาศแบบขึ้นสู่วงโคจรในขั้นตอนเดียว (SSTO) และยานอวกาศโดยสาร^{[ 1 ]}โครงการนี้เริ่มต้นในปี 1986 แต่ถูกยกเลิกในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ก่อนที่จะสร้างต้นแบบเสร็จสมบูรณ์ แม้ว่าจะมีการพัฒนาวัสดุขั้นสูงและการออกแบบด้านการบินและอวกาศไปมากแล้วก็ตาม ในขณะที่เป้าหมายของ NASP ในอนาคตคือยานอวกาศโดยสาร ( Orient Express ) ที่สามารถบินจาก วอชิงตันไปยังโตเกียวได้ภายในสองชั่วโมง^{[ 1 ]}แต่X-30 นั้นวางแผนไว้สำหรับลูกเรือสองคนและมุ่งเน้นไปที่การทดสอบ

แนวคิด NASP เชื่อกันว่าได้มาจากโครงการ "Copper Canyon" ของDefense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ตั้งแต่ปี 1982 ถึง 1985 ในสุนทรพจน์แถลงนโยบายประจำปี 1986ประธานาธิบดีโรนัลด์ เรแกนเรียกร้องให้มี " รถไฟด่วน ออเรียนต์เอ็กซ์เพรสขบวน ใหม่ ที่สามารถบินขึ้นจาก สนามบินดัลเลสได้ภายในสิ้นทศวรรษหน้าเร่งความเร็วได้ถึง 25 เท่าของความเร็วเสียงเข้าสู่วงโคจรต่ำของโลก หรือบินไปยังโตเกียวภายในสองชั่วโมง" ^{[ 1 ]}

งานวิจัยแนะนำความเร็วสูงสุดของ เครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ สแครมเจ็ตที่ระดับมัค 8 เนื่องจากยานจะสร้างความร้อนอันเนื่องมาจากการอัดแบบอะเดียแบติกซึ่งจะใช้พลังงานจำนวนมาก โครงการนี้แสดงให้เห็นว่าพลังงานส่วนใหญ่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการส่งไฮโดรเจนผ่านผิวและนำความร้อนเข้าไปในห้องเผาไหม้ ทำให้ความเร็วระดับมัค 20 ดูเหมือนจะเป็นไปได้ ผลลัพธ์คือโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA และกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกา (เงินทุนถูกแบ่งอย่างเท่าๆ กันระหว่าง NASA, DARPA, กองทัพอากาศสหรัฐฯ , สำนักงาน ริเริ่มการป้องกันเชิงกลยุทธ์ (SDIO) และกองทัพเรือสหรัฐฯ ) ^{[ 2 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2529 McDonnell Douglas , Rockwell InternationalและGeneral Dynamicsได้รับสัญญา (แต่ละสัญญาไม่เกิน 35 ล้านดอลลาร์สหรัฐ) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับยาน/โครงสร้างลำตัวเครื่องบิน SSTO ความเร็ว เหนือเสียงแบบใช้ลมหายใจ ^{[ 2 ]} RocketdyneและPratt & Whitneyได้รับสัญญาสัญญาละ 175 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อพัฒนาเครื่องยนต์/ระบบขับเคลื่อน^{[ 2 ]}ผู้รับเหมาโครงสร้างลำตัวเครื่องบินจะแข่งขันกัน และสองหรือสามรายจะถูกคัดออกหลังจากหนึ่งปี^{[ 2 ]}แผนคือ 42 เดือนต่อมา (สิ้นปี พ.ศ. 2532) จะมีการมอบสัญญาเพื่อสร้างยานสาธิตการบิน^{[ 2 ]}

ในปี 1990 บริษัทต่างๆ ได้รวมตัวกันภายใต้การนำของ Rockwell International เพื่อพัฒนาเครื่องบินรุ่นนี้ โดยมุ่งแก้ไขอุปสรรคทางเทคนิคและงบประมาณ การพัฒนาเครื่องบินรุ่น X-30 ซึ่งเป็นชื่อที่ใช้ในขณะนั้น จึงเริ่มต้นขึ้น

แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีโครงสร้างและระบบขับเคลื่อนที่จำเป็นแล้วก็ตาม นาซายังคงมีปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไข กระทรวงกลาโหมต้องการให้ยานลำนี้บรรทุกลูกเรือสองคนและสัมภาระขนาดเล็ก ความต้องการของการเป็นยานที่ได้รับการรับรองสำหรับการขนส่งมนุษย์พร้อมด้วยอุปกรณ์ เครื่องมือ ระบบควบคุมสภาพแวดล้อม และอุปกรณ์ความปลอดภัย ทำให้ X-30 มีขนาดใหญ่ขึ้น หนักขึ้น และมีราคาแพงกว่าที่จำเป็นสำหรับยานสาธิตเทคโนโลยี โครงการ X-30 จึงถูกยุติลงท่ามกลางการตัดงบประมาณและความกังวลทางเทคนิคในปี 1993

โครงการความเร็วเหนือเสียงที่มีขนาดเล็กกว่านั้นได้สิ้นสุดลงด้วยเครื่องบินไร้คนขับX-43 "Hyper-X"

แบบจำลอง X-30 ขนาดหนึ่งในสาม (ยาว 50 ฟุต) ที่มีรายละเอียด ถูกสร้างขึ้นโดยนักศึกษาวิศวกรรมที่ ห้องปฏิบัติการวิจัยการบิน Raspet ของมหาวิทยาลัยรัฐมิสซิสซิปปี ใน เมืองสตาร์กวิลล์ รัฐมิสซิสซิปปี^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ปัจจุบันจัดแสดงอยู่ที่ วิทยาเขต Aviation Challengeของศูนย์อวกาศและจรวดแห่งสหรัฐอเมริกาในเมืองฮันต์สวิลล์ รัฐแอละแบมา^{[ 6 ]}

แนวคิดดั้งเดิมคือการออกแบบจมูกให้เป็นทรงกรวย แต่ต่อมาได้พัฒนาเป็นรูปทรงพลั่วแบน (หลังปี 1987?)

โครงสร้างของ X-30 ผสานรวมเครื่องยนต์และลำตัวเครื่องบินเข้าด้วยกัน ลำตัวส่วนหน้าที่มีรูปร่างคล้ายพลั่วจะสร้างคลื่นกระแทกเพื่ออัดอากาศก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องยนต์ ลำตัวส่วนท้ายมีลักษณะเป็นหัวฉีดในตัวเพื่อขยายไอเสีย เครื่องยนต์ที่อยู่ตรงกลางคือเครื่องยนต์สแครมเจ็ตในขณะนั้น ยังไม่มีเครื่องยนต์สแครมเจ็ตใดที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง

การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์นี้เป็นตัวอย่างของเครื่องบินแบบเวฟไรเดอร์ แรงยกส่วนใหญ่เกิดจากลำตัวเครื่องบินโดยอาศัยแรงอัด "ปีก" คือครีบขนาดเล็กที่ช่วยในการทรงตัวและควบคุมทิศทาง การออกแบบนี้มีประสิทธิภาพสำหรับการบินด้วยความเร็วสูง แต่จะทำให้การขึ้นบิน การลงจอด และการบินด้วยความเร็วต่ำเป็นไปได้ยาก

คาดว่าอุณหภูมิบนโครงสร้างลำตัวเครื่องบินจะสูงถึง 980 องศาเซลเซียส (1,800 องศาฟาเรนไฮต์) ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของพื้นผิว โดยมีอุณหภูมิสูงสุดมากกว่า 1,650 องศาเซลเซียส (3,000 องศาฟาเรนไฮต์) บริเวณขอบด้านหน้าและบางส่วนของเครื่องยนต์ จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาวัสดุน้ำหนักเบาที่ทนความร้อนสูง รวมถึงโลหะผสมของไทเทเนียมและอะลูมิเนียมที่รู้จักกันในชื่อแกมมาและอัลฟาไทเทเนียม อะลูมิไนด์ คอมโพสิตคาร์บอน/คาร์บอนขั้นสูงและคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ ไทเทเนียม (TMC) ที่มี เส้นใย ซิลิคอนคาร์ไบด์ บริษัทแมคดอนเนลล์ ดักลาส ได้ใช้คอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมในการสร้างส่วนลำตัวเครื่องบินตัวอย่างที่เรียกว่า "Task D" ชิ้นงานทดสอบ Task D มีความสูง 4 ฟุต กว้าง 8 ฟุต และยาว 8 ฟุต ถังไฮโดรเจนแช่แข็ง แบบคาร์บอน/อีพ็อกซีถูกรวมเข้ากับส่วนลำตัวเครื่องบิน และชุดประกอบทั้งหมด รวมถึงไฮโดรเจนที่ระเหยง่ายและติดไฟได้ ได้รับการทดสอบสำเร็จด้วยแรงทางกลและอุณหภูมิ 820 องศาเซลเซียส (1,500 องศาฟาเรนไฮต์) ในปี 1992 ก่อนที่โครงการจะถูกยกเลิก

ลักษณะทั่วไป

• ความยาว: 160 ฟุต 0 นิ้ว (48.768 เมตร)
• ความกว้างปีก: 74 ฟุต 0 นิ้ว (22.5552 เมตร)
• น้ำหนักรวม: 300,000 ปอนด์ (136,077 กิโลกรัม)
• ระบบขับเคลื่อน: 1 × สแครมเจ็ต

ผลงาน

• สารขับดัน:อากาศ/ น้ำแข็งปนหิมะ LH2

• สแครมเจ็ต

เครื่องบินที่มีบทบาท การกำหนดค่า และยุคสมัยที่เทียบเคียงกันได้

• ยาน สำรวจอวกาศ NASA X-43 (โดยพื้นฐานแล้วเป็นแบบจำลองย่อส่วน)
• ตูโปเลฟ ตู-2000
• HOTOL  – เครื่องบินอวกาศที่ออกแบบโดยสหราชอาณาจักรในทศวรรษ 1980

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับRockwell X- 30

• เครื่องบินอวกาศ: การเข้าถึงอวกาศที่ยืดหยุ่นได้บน YouTube